核主泵滑油冷却器的设计与试验研究

摘要

根据核主泵滑油冷却器的设计要求,研发了一种换热性能和流体阻力均满足要求的泡状板式滑油冷却器.采用泡状换热板增强换热效果并减小流体阻力.通过设计计算、强度计算和抗震分析对滑油冷却器进行了理论验证.理论计算得到的冷却水出口温度为44.67℃,滑油的压降为0.07 MPa,冷却水的压降为0.015 MPa,换热功率为67.76 kW.模态分析得到的频率均大于规定的50 Hz.在3种工况载荷组合下,分别对O/A,B和D等级进行了应力计算,表明薄膜应力和薄膜+弯曲应力的计算值在规定的应力限值内满足ASME规范要求.计算结果表明设计的滑油冷却器满足设计要求且安全可靠性高.同时,对滑油冷却器的传热性能和流体阻力进行了试验测试,各项结果符合设计条件,且放热量与吸热量的热平衡误差为1.83％,符合热平衡的试验要求.针对滑油冷却器的设计提出的新思路,可以为板式滑油冷却器的改进与优化提供借鉴.